ПОЧЕМУ МЫ ИЩЕМ ЖИЗНЬ НА ДРУГИХ ПЛАНЕТАХ?
Наверно, если вы спросите любого жителя Земли, существует ли жизнь на других планетах, то получите уверенный ответ «да!». За прошедшие десятилетия благодаря массмедиа мы познакомились с целым зверинцем инопланетян, хороших и плохих. Их присутствие пронизывает наши развлечения и культуру, и нам, людям, кажется, точнее даже сказать, у нас есть почти врожденная вера — или надежда, — что во Вселенной мы не одни.
Однако в действительности прямых доказательств наличия внеземной жизни, даже в её простейших формах, до сих пор не найдено, есть лишь косвенные свидетельства. Хотя человечество потратило немало ресурсов, чтобы попытаться найти жизнь на разных мирах (венерианская программа СССР, японские миссии по исследованию астероида Рюгу), именно с исследованием Марса сейчас связано большинство надежд. А совсем недавно, 18 февраля, на красную планету успешно произвёл посадку новый марсоход NASA Perseverance. При том, что это уже одиннадцатый спускаемый аппарат NASA на Марсе, его основная цель всё та же — найти твердые доказательства существующей или существовавшей на Марсе жизни. Perseverance спустили на дно кратера Езеро, в район предполагаемой высохшей дельты древней реки. В дельтах рек всегда собираются тонны материалов достаточных для зарождения и поддержания жизни — именно этим был обусловлен выбор места для её поисков.
Происхождение жизни на Земле могло быть результатом замечательного и необъяснимого пути. Но если удастся доказать марсианский генезис, то два происхождения жизни в одной солнечной системе будут свидетельствовать о том, что жизнь во Вселенной — обычное явление.
ЗАЧЕМ СВЕРЛИТЬ ДЫРКИ В МАРСЕ?
Биосигнатуры — молекулярные окаменелости, специфические соединения, дающие некоторое представление об организмах, которые их создали. Их можно искать в горных породах и окаменелостях. Однако на протяжении сотен миллионов лет эти молекулярные окаменелости на Марсе подвергаются разрушению или трансформации до такой степени, что подобные следы в них просто не могли сохраниться. Марсианские миссии должны либо найти участки поверхности, где эрозия из-за переносимого ветром песка недавно обнажила очень древний материал, либо образцы должны быть взяты из области под поверхностью.
В 1976 году на поверхность Красной планеты прибыли две лаборатории по поиску следов жизни. Они были установлены внутри посадочных станций NASA Viking 1 и 2. Аппараты совершили мягкую посадку в удалённых друг от друга регионах Марса с целью поиска микробной жизни в марсианском грунте. Условия на современном Марсе крайне жесткие для жизни — сильнейшее радиационное облучение стерилизует поверхность, словно автоклав медицинские инструменты. Тонкая атмосфера состоит почти полностью из углекислого газа, а давление у поверхности — как в земной стратосфере на высоте 30 км. Ни один земной организм, как считается, не способен выжить там.
Каждый “Викинг” должен был взять образцы грунта, поместить их в специальный отсек внутри посадочной платформы, где образцы должны были пройти 4 теста на наличие (или отсутствие) в них микробной жизни. Суть всех экспериментов основана была на том, что любой живой организм должен поглощать питательные вещества и выдавать продукты жизнедеятельности. Их-то и пытались “засечь” в обработанных специально образцах. К сожалению, результаты оказались неубедительными. Не удалось доказать, что зарегистрированные процессы — это метаболизм простейших. Впрочем, в 2012 году вышла научная публикация, где доказывалось, что микроорганизмы всё-таки были обнаружены “Викингами”.
Победное шествие марсоходов по Красной планете началось в 1997 году. Один за другим последовали Sojourner (1997), близнецы MER (Spirit и Opportunity, 2004) и ровер третьего поколения Curiosity (2012). В отличие от “Викингов” они не могли исследовать образцы на наличие в них биосигнатур, однако собрали немало данных, которые подтвердили — около 4 миллиардов лет назад молодой Марс был теплой планетой с реками и озёрами, и даже океаном в Северном полушарии. Атмосфера была более плотной. Найденные Curiosity образцы минералов могли быть сформированы только в жидкой воде. Это дало косвенные свидетельства того, что на Марсе в очень далёком прошлом вполне могла быть примитивная жизнь на поверхности (пещеры Марса еще никто толком не исследовал, там жизнь вполне может быть и в нашу эпоху).
КАК ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ ПОМОЖЕТ ОБНАРУЖИТЬ МАРСИАНСКУЮ ЖИЗНЬ?
Тот факт, что Марс — планета, население которой пока составляют исключительно роботы, наверно, никого не удивит. Всё же это роботы с весьма ограниченными возможностями принятия самостоятельных решений. Марсианские миссии управляются с Земли целым штатом специалистов, программа исследований марсохода буквально пишется ими на каждый следующий день (марсианский день называют сол). Поэтому использование интеллектуальных систем в некоторых программах управления нового марсохода — большой шаг на пути к полностью автономным миссиям. Одна из таких систем на Perseverance — это как раз инструмент для анализа проб марсианского грунта PIXL.
PIXL или Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry — рентгеновский спектрометр с камерой, способный фокусироваться на фрагментах грунта шириной примерно в два человеческих волоса. Его работа основана на рентгенофлуоресцентном анализе: когда рентгеновским излучением облучают исследуемый образец, его атомы испускают фотоны, элементарные энергетические частицы. Уровень энергии излучаемого фотона индивидуален для каждого химического соединения, что позволяет различать PIXL порядка двадцати элементов, которые могут дать подсказки о существовании древней микробной жизни. Обучаемый искусственный интеллект в PIXL позволяет нивелировать суровые марсианские перепады температур, которые обычно вносят неточности в работу мелких инструментов и не позволяют производить столь точные измерения В наиболее интересных образцах затем проводятся поиски биосигнатур при помощи другого прибора марсохода — SHERLOK. Образцы с вероятными признаками жизни будут законсервированы в специальных капсулах, похожих на эфес светового меча джедаев, и оставлены на поверхности Марса. Предполагается, что их соберет и отправит на Землю отдельная миссия Европейского Космического Агентства.
Искусственный интеллект работает также и в навигационной системе Perseverance, позволяя ему избегать столкновений и препятствий при езде по поверхности Марса, не дожидаясь команд оператора с Земли (время задержки сигнала между планетами составляет 20 минут). Эта система очень похожа на те, что тестируют сегодня в беспилотных автомобилях. Обо всех подробностях марсианских миссиях NASA можно прочитать на сайте Mars Exploration Program, а также на каналах Димы Олиферовича в соцсетях Instagram, Telegram или Вконтакте.
Ещё больше любопытного в Телеграм-канале:
